矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构及方法与流程

1.本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及一种矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构及方法。


背景技术：

2.机械法地下隧道以其适用于多种地质、施工精确度高、隐蔽性好、噪声及振动引起的环境影响小、施工质量高、作业安全、挖掘措施经济等优点在我国地下空间的开发过程中得到了长足的发展和应用。机械法地下隧道大部分采用盾构法和顶管法施工工艺，为了确保打开洞门的安全，避免外界水土进入工作井，除了洞门外的地层需要提前进行预处理，始发阶段还需在隧道洞口设置密封装置，封堵机械设备壳体与洞门钢圈之间的渗漏通道，密封装置一般采用单道或多道袜套结合铰链板的形式。目前城市地下隧道在相同有效空间的条件下，矩形断面与圆形相比，不仅能节约地下空间，还可以减小隧道埋深，因此大部分顶管隧道多是矩形断面。因为顶管法隧道的推进动力位于工作井内，所以顶管顶进是一个动态移动的过程，洞口密封无法进行钢性密封，同时矩形断面的袜套相比于圆形断面袜套更容易出现被撕裂的工况，整个顶管隧道顶进过程始发袜套密封均承担着阻挡外界水土进入的作用，一旦被撕裂引起洞门渗漏，将会造成重大施工风险。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中存着的不足之处，本发明提供了一种矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构及方法，解决了现有技术中矩形断面的顶管机袜套容易出现撕裂的技术问题。
4.第一方面，本发明公开了一种矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构，袜套通过止水箱固定于顶管机洞门圈上，该始发密封袜套破损处止水结构包括位于远离该止水箱一侧且围设固定于该袜套上的盾尾刷、位于该盾尾刷与该袜套之间的海绵以及远离该袜套一侧且围设固定于该盾尾刷上的固定板，且该固定板延伸固定至该止水箱上，该固定板上开设有供发泡剂注入的第一开孔。
5.本发明矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构进一步改进在于，该固定板包括固定于该止水箱的延伸板以及垂直固定于该延伸板上的封板，该封板上开设有该第一开孔。
6.本发明矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构进一步改进在于，该袜套包括袜套本体以及固定于该止水箱并覆盖于该袜套本体表面的铰链板，该盾尾刷固定于该铰链板与该封板之间。
7.本发明矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构进一步改进在于，该盾尾刷通过螺栓固定于该铰链板与该封板之间，该铰链板、该封板和该盾尾刷均开设有供螺栓穿过的螺纹孔。
8.本发明矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构进一步改进在于，该延伸板
与该封板上包覆固定有l型板，且该l型板固定于该延伸板的一端延伸固定至该止水箱，该l型板上开设有用于填充该发泡剂的第二开孔，该第二开孔与该第一开孔对应。
9.第二方面，本发明还提供了一种如上所述的矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构的止水方法，袜套通过止水箱固定于顶管机洞门圈上，该始发密封袜套破损处止水方法包括如下步骤：
10.于该袜套与管节之间的缝隙之间塞入海绵；
11.于远离该止水箱一侧的该袜套上围设固定盾尾刷；
12.于远离该袜套一侧的该盾尾刷上围设固定固定板，且将该固定板延伸固定至该止水箱上；
13.于该固定板上开设第一开孔，向该第一开孔内注入发泡剂。
14.本发明矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水方法进一步改进在于，该固定板包括延伸板以及封板；
15.在于远离该袜套一侧的该盾尾刷上围设固定固定板时，于该止水箱上固定该延伸板，再于该延伸板上垂直固定该封板，并使该封板固定于远离该袜套一侧的该盾尾刷上；
16.在于该固定板上开设第一开孔时，于该封板上开设该第一开孔。
17.本发明矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水方法进一步改进在于，该袜套包括袜套本体以及固定于该止水箱并覆盖于该袜套表面的铰链板；
18.在于远离该止水箱一侧的该袜套上围设固定盾尾刷时，于该铰链板上固定该盾尾刷；
19.在于该的袜套与该管节之间的缝隙之间塞入海绵时，于该盾尾刷、该铰链板与该管节之间的缝隙处塞入该海绵。
20.本发明矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水方法进一步改进在于，该铰链板、该封板和该盾尾刷均开设有供螺栓穿过的螺纹孔；
21.在于该铰链板上固定该盾尾刷时，通过螺栓将该盾尾刷固定于该铰链板与该封板之间。
22.本发明矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水方法进一步改进在于，该l型板上开设有第二开孔；
23.在于远离该袜套一侧的该盾尾刷上围设固定固定板后，于该延伸板与该封板上包覆固定l型板，且使该l型板固定于该延伸板的一端延伸固定至该止水箱，同时使该第二开孔与该第一开孔对应。
24.本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明通过在撕裂的袜套外部固定一个止水组件，从而解决了现有技术中矩形断面的顶管机袜套容易出现撕裂的技术问题。本发明能够在顶管机始发洞门密封装置中的橡胶袜套被撕裂后及时进行解决洞门密封问题，同时确保后续顶管的顺利顶进，能够更快的完成顶管隧道，尽快的对洞门进行钢性封堵，避免施工风险。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明的矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构的结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.如图1所示，本发明提供了矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构，顶管机洞门圈9上固定有止水箱2，袜套通过止水箱2固定于顶管机洞门圈9上，该始发密封袜套破损处止水结构包括位于远离该止水箱2一侧且围设固定于该袜套上的盾尾刷5、位于该盾尾刷5与该袜套之间的海绵6以及远离该袜套一侧且围设固定于该盾尾刷5上的固定板，且该固定板延伸固定至该止水箱2上，该固定板上开设有供发泡剂注入的第一开孔。该盾尾刷5为钢丝刷，该止水箱2内填充了油脂，海绵6、盾尾刷5和固定板都是呈圈状围设有洞门圈9上的袜套外周，通过海绵6对撕裂袜套与顶管机或管节10的空隙处进行填补，海绵6吸水后透水速度慢，可以起到一定挡水作用，同时海绵6孔隙率很小，可以防止土壤颗粒随水流失。在止水箱内的洞门圈9上还固定有一袜套，以提高对顶管机洞门圈9与管节10之间缝隙的密封。
29.优选的，该固定板包括固定于该止水箱2的延伸板3以及垂直固定于该延伸板3上的封板4，该封板4上开设有该第一开孔。封板4和盾尾刷5的作用是对止水箱内填充的油脂和海绵6起到支撑作用，配合油脂行成密封挡板，防止海绵6脱落。本实施例中，封板4采用16mm厚度的钢板。
30.优选的，该袜套包括袜套本体1以及固定于该止水箱2并覆盖于该袜套本体1表面的铰链板11，该盾尾刷5固定于该铰链板11与该封板4之间。该铰链板11为两块相互铰接的第一连接板和第二连接板，第一连接板连同袜套本体1一起固定在止水箱2上，使袜套本体1固定在止水箱2和第一连接板之间，盾尾刷5则固定于第一连接板外侧，第二连接板则随袜套本体1一同拦挡在洞门圈9和管节10之间。该铰链板11固定袜套本体1的同时，还可为袜套本体1提供一定的支撑，并防止大颗粒的土壤进入洞门圈9与管节10之间的缝隙，提高施工安全性。
31.具体地，该盾尾刷5通过螺栓固定于该铰链板11与该封板4之间，该铰链板11、该封板4和该盾尾刷5均开设有供螺栓穿过的螺纹孔。螺栓固定的方式方便快捷，可有效提高施工效率。
32.进一步地，该延伸板3与该封板4上包覆固定有l型板7，且该l型板7固定于该延伸板3的一端延伸固定至该止水箱2，该l型板7上开设有用于填充该发泡剂的第二开孔8，该第二开孔8与该第一开孔对应。l型板7可提高延伸板3和封板4固定的稳定性，使延伸板3和封板4在施工过程中不易发生脱落。
33.另一方面，本发明还提供了一种如上所述的矩形顶管隧道的始发密封袜套破损处止水结构的止水方法，袜套通过止水箱2固定于顶管机洞门圈9上，该始发密封袜套破损处
止水方法包括如下步骤：
34.于该袜套与管节10之间的缝隙之间塞入海绵6；
35.于远离该止水箱2一侧的该袜套上围设固定盾尾刷5；
36.于远离该袜套一侧的该盾尾刷5上围设固定固定板，且将该固定板延伸固定至该止水箱2上；
37.于该固定板上开设第一开孔，向该第一开孔内注入发泡剂。
38.具体地，该固定板包括延伸板3以及封板4；在于远离该袜套一侧的该盾尾刷5上围设固定固定板时，于该止水箱2上固定该延伸板3，再于该延伸板3上垂直固定该封板4，并使该封板4固定于远离该袜套一侧的该盾尾刷5上；在于该固定板上开设第一开孔时，于该封板4上开设该第一开孔。
39.具体地，该袜套包括袜套本体1以及固定于该止水箱2并覆盖于该袜套表面的铰链板11；在于远离该止水箱2一侧的该袜套上围设固定盾尾刷5时，于该铰链板11上固定该盾尾刷5；在于该的袜套与该管节10之间的缝隙之间塞入海绵6时，于该盾尾刷5、该铰链板11与该管节10之间的缝隙处塞入该海绵6。
40.具体地，该铰链板11、该封板4和该盾尾刷5均开设有供螺栓穿过的螺纹孔；在于该铰链板11上固定该盾尾刷5时，通过螺栓将该盾尾刷5固定于该铰链板11与该封板4之间。
41.进一步地，该l型板7上开设有第二开孔8；在于远离该袜套一侧的该盾尾刷5上围设固定固定板后，于该延伸板3与该封板4上包覆固定l型板7，且使该l型板7固定于该延伸板3的一端延伸固定至该止水箱2，同时使该第二开孔8与该第一开孔对应。
42.具体的施工过程如下：
43.1.顶管机停止推进，向顶管机或管节10与洞门圈9的空隙中压注盾尾油脂，暂时封闭渗漏水通道；
44.2.在止水箱外侧铰链板11固定开螺纹孔，同时将海绵6塞入铰链板11与顶管机或管节10的空隙中；
45.3.在海绵6外即铰链板11上固定一道盾尾刷5，再在铰链板11外通过螺栓固定封板4；
46.4.在止水箱体外侧沿着矩形顶管机的洞门圈9焊接一圈延伸钢板，外延长度以能够与封板4焊接为准；
47.5.将止水箱和止水箱2、延伸板3和封板4用l型板7加固固定；
48.6.通过封板4上预留的开孔8向箱体内压如发泡剂，填充延伸板3、封板4、盾尾刷5、铰链板11和止水箱2共同围设成的容置空间；
49.7.海绵6、盾尾刷5、封板4等均需沿着洞门圈9安装一圈形成环，后续每环推进过程中，实时向止水箱体内补充盾尾油脂，以弥补管节10顶进造成的油脂损失。
50.本发明通过在撕裂的袜套外部固定一个止水组件，从而解决了现有技术中矩形断面的顶管机袜套容易出现撕裂的技术问题。本发明能够在顶管机始发洞门密封装置中的橡胶袜套被撕裂后及时进行解决洞门密封问题，同时确保后续顶管的顺利顶进，能够更快的完成顶管隧道，尽快的对洞门进行钢性封堵，避免施工风险。
51.本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实
施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。